carboidratos, lipidios e proteinas

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UNIVERSIDADE DE VASSOURAS
CURSO DE ODONTOLOGIA
Carboidratos, proteínas e lipidios
Natália da Glória Francisco Pereira
VASSOURAS
2019
Carboidratos
	
	Os carboidratos (hidratos de carbono) são as biomoléculas mais abundantes na natureza. Muitas vezes são chamados de açúcares ou sacarídeos e são definidos pela sua composição química característica: carbono, hidrogênio e oxigênio, embora algumas vezes possam apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em suas moléculas. Duas principais funções são relacionadas aos carboidratos. A primeira é a energética, em que as moléculas são convertidas em energia para os trabalhos celulares, armazenada em nosso organismo sob a forma de ATP. O carboidrato pode ser armazenado para posterior utilização. Nas plantas este processo ocorre nos amiloplastos e a forma armazenada é o amido. Já nos animais armazena-se o glicogênio no fígado e nos músculos. Outra função importante dos carboidratos é a estrutural, em que polímeros insolúveis funcionam como elementos estruturais e de proteção nas paredes celulares bacterianas e vegetais e nos tecidos conjuntivos de animais. Ainda atuam como lubrificante e participam do processo de reconhecido e coesão entre células, participam da composição dos ácidos nucleicos e quando covalentemente ligados a proteínas ou lipídeos podem atuar na sinalização para determinação da localização intracelular ou destino metabólico de compostos. 
	Os monossacarídeos são as unidades básicas dos carboidratos e é o número de unidades que define a classificação do carboidrato. Assim, temos os monossacarídeos, os dissacarídeos, os oligossacarídeos e os polissacarídeos. Outra classificação é quanto ao produto de hidrólise do carboidrato, que é classificado em holosídeo quando a hidrólise gera somente monossacarídeos (ex.: rafinose) ou heterosídeo quando a hidrólise gera monossacarídeos e outros compostos.
Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples e são compostos por aldeídos ou cetonas contendo grupos hidroxila na molécula. As moléculas possuem de três a sete átomos de carbono, que muitas vezes pode ser quiral. Comumente, quando a molécula possui mais de cinco átomos de carbono ocorre ciclização na estrutura química. Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com a natureza química de seus grupos carbonila e o número de átomos de carbono.
	Assim, se o grupo carbonila é um aldeído o açúcar é uma aldose e se o grupo carbonila é uma cetona o açúcar é uma cetose. Já de acordo com o número de carbonos, temos trioses, tetroses, pentoses e assim sucessivamente. Os monossacarídeos são compostos incolores, sólidos cristalinos, naturalmente solúveis em água e a maior parte deles possui sabor doce.
A quiralidade destas biomoléculas pode ser representada pelas fórmulas de projeção de Fischer (vale à pena buscar textos explicativos sobre este assunto) e os D-carboidratos são mais abundantes na natureza do que os L-carboidratos.Os dissacarídeos são formados pela ligação covalente entre dois monossacarídeos, ligação esta denominada O-glicosídica. Esta ligação é um análogo em carboidratos da ligação peptídica em proteínas e pode ser hidrolisada por enzimas denominadas glicosidases.
	Quanto à nomenclatura dos dissacarídeos, primeiro escreve-se a configuração do monossacarídeo à esquerda, seguido do seu nome. Indica-se então entre parênteses os átomos de carbono que estão fazendo parte da ligação glicosídica e depois a configuração e o nome da segunda unidade monomérica. Assim, a maltose também pode ser denominada α-D-glicopiranosil-(1?4)-β-D-glicopiranose, onde os termos “pirano” são utilizados para indicar que o anel possui 6 átomos de carbono (o termo seria “furano” caso o anel possuísse 5 átomos de carbono).
Uma propriedade importante em grande parte dos carboidratos é a capacidade de serem oxidados por íons cúpricos (Cu2+) e férricos (Fe3+). Os açúcares que apresentam esta propriedade são ditos redutores e não formam glicosídeos, devido à facilidade com que os grupos aldeídos presentes na molécula reduzem agentes oxidantes fracos. 
Proteina
	A proteína é a mais importante das macromoléculas biológicas, compondo mais da metade do peso seco de uma célula. Está presente em todo ser vivo e tem as mais variadas funções.Ela é um polímero de aminoácidos que pode atuar como enzimas, catalizando reações químicas, podem transportar pequenas moléculas ou íons; podem ser motoras para auxiliar no movimento em células e tecidos; participam na regulação gênica, ativando ou inibindo; estão no sistema imunológico entre outras centenas de funções. Praticamente todas as funções celulares necessitam de proteínas para intermediá-las.Uma proteína é um grande polipeptídeo, ou seja, resíduos de aminoácidos estão ligados entre si covalentemente chamamos de ligação peptidica. É a união entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina de outro aminoácido, liberando água. Esta sequência de aminoácidos é única para cada proteína específica e é determinada pelo gene.
	A síntese proteica é um processo que se inicia no núcleo da celula, a partir de uma sequência específica do DNA, que é o gene e esta etapa chamamos de transcrição. A segunda etapa é a tradução, realizada no citoplasma da célula em organelas chamadas ribossomos Após a última etapa pode haver mudanças nas propriedades dela, através de modificações em seus resíduos de aminoácidos. Existem vinte tipos de aminoácidos comuns que se rearranjam para formá-las. Isso nos dá um número enorme de tipos de proteínas, se pensarmos em um polipeptídeo com mais de cem resíduos, aumenta ainda mais a diversidade. 
Dependendo da natureza dos aminoácidos que compõem o polipeptídeo, ela pode ter estruturas diferentes: primária: Ao longo da cadeia polipeptídica os aminoácidos se apresentam de forma linear. Esta é a estrutura mais simples de uma proteína e é aquela determinada pelo gene.Secundária: Os aminoácidos estão ligados entre si covalentemente na estrutura primária, mas as moléculas podem sofrer rotações a partir do carbono alfa e a cadeia pode interagir com ela mesma de três formas: alfa-hélice (formam-se ligações de hidrogenio entre os aminoácidos); folhas-beta (as ligações de hidrogênio entre um aminoácido e outro gera uma estrutura folhear e rígida) e laços (formam-se fora do dobramento da proteína, não é uma estrutura regular no núcleo).Terciária: É a forma como o dobramento da estrutura secundária se organiza no espaço de forma tridimensional. Também é estabilizada por ligações de hidrogênio e dissulfeto, o que garante maior estabilidade à proteína.Quaternária: Esta é uma interação entre moléculas de proteínas, formando um complexo multi-proteico.
	Se uma proteína perde sua estrutura, ela perde também sua função, porque estão relacionadas. Esse processo chamamos de desnaturação e ocorre em altas temperaturas, em grandes variações de PH, com alguns solventes orgânicos, etc.A quebra de uma molécula de proteína ocorre a partir da hidrólise das ligações peptídicas. É o que acontece na nossa digestão, na qual parte ocorre no estômago, com PH 2 (altamente ácido), através da atividade da enzima pepsina, disponibilizando aminoácidos no final do processo.
	Como vimos, a proteína é essencial para o funcionamento de um organismo. Alimentos de origem animal possuem proteínas mais completas de aminoácidos essenciais. Elas também estão presentes nos vegetais, mas não encontramos a quantidade diária necessária de aminoácidos essenciais em um único vegetal. 
Lipídios 
	Lipídios são compostos quimicos organicos que ocorrem nos seres vivos. Têm as mais variadas composições, proporcionando uma diversidade imensa de funções biológicas. Aparecem como cofatores enzimáticos, pigmentos fotossensíveis, chaperonas que ajudam nos dobramentos de proteinas, no trato digestivo como agentes emulsificantes, como hormônios, entre outras funções.Sua principal característica é a insolubilidade em água, devido a sua estrutura química.
Mas são solúveis em solventes orgânicos como éter, acetona, álcool, etc. Os lipídios apresentam em comum na sua composição serem compostos por carbono, hidrogenio e oxigênio.Mas podem conter nitrogenio, fosforo e enxofre.
	Os  ácidos graxos são os lipídios mais conhecidos, deles derivam os óleos e as gorduras e eles são derivados de hidrocarbonetos são ácidos carboxilico Suas cadeias variam de 4 a 36 carbonos, muitas vezes possuem ramificações e são saturadas, outras são insaturadas. A partir dos ácidos graxos, são construídos alguns tipos de lipídios. Os mais simples são os triglicerídeos, ou triacilgliceróis, que são compostos por três ácidos graxos, unidos com ligações éster ao glicerol. Eles são formas de armazenar energia, chamados de gordura de reserva e são eficientes para o isolamento térmico. Ácidos graxos também formam lipídios estruturais. 
	Temos os ácidos graxos saturados: normalmente são sólidos em temperatura ambiente. Gordura animal é rica neste tipo de ácido graxo. Encontramos nas gemas dos ovos, carnes, leites e seus derivados. Alimentos industrializados como o chocolate também contém ácidos graxos saturados; e os ácidos graxos insaturados: possuem uma ou duas insaturações (ligações duplas), são líquidos à temperatura ambiente, formam uma molecula cuja isomeria é do tipo cis.São bem comuns nos óleos vegetais. Na indústria há higrogenação desses óleos insaturados, convertendo algumas cadeias de cis para isomeria trans. Estas últimas são perigosas, levando a doenças cardiovasculares. Encontramos em óleos vegetais, como de soja, milho, de gergelim, azeite, em abacates, castanhas, etc.
Os fosfoglicerídios são lipídios de membrana, cabeça hidrofílica e cauda hidrofóbica, ou seja, é uma molécula anfipática. Estão presentes na estrutura das membranas celulares. Os esfingolipídios estão na superfície da membrana e são também sítios de reconhecimento biológico. Os esteróis são lipídios estruturais que estão nas membranas celulares, têm quatro anéis fusionados entre si, apresentando a estrutura química em comum: ciclo-pentano-fenantreno e um núcleo cíclico similar, como exemplo, o colesterol. Muitos hormônios pertencem à classe de lipídios, como a progesterona e a testosterona. Os carotenoides são lipídios com pigmento. Estão presentes em todas as plantas e são importantes no processo de fotossintese.
Há uma infinidade de funções para os lipídios, pensando na diversidade de tipos e classes que existem. O armazenamento de energia é uma das principais funções biológicas deles. Fora do corpo podem ser utilizados na indústria alimentícia, em cosméticos, entre outros. Existem muitas vitaminas que são tipos de lipídios, muitos possuem função hormonal, estrutural (como os fosfolipidios e glicolipídios), isolante térmico (como os triacilgliceróis que também armazenam energia) e proteção mecânica.
Chamamos de glicerídios os óleos (líquidos na temperatura ambiente) e gorduras (sólidos na temperatura ambiente). São compostos por dois ou três ácidos graxos, associados ao glicerol. São potencialmente energéticos, por isso, fazem parte da dieta humana. Nos mamíferos é aquela gordura subcutânea que serve de proteção térmica.
REFERENCIAS BIBLIOGRÀFICAS 
Nelson, D. L; Cox, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5o ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. 343-363 p. 
Alberts, B; et al. Fundamentos da Biologia Celular. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 119-167 p.